《唐人街探案2》讲述了唐仁为巨额奖金欺骗秦风到纽约参加世界名侦探大赛，然而随着和世界各国侦探们啼笑皆非的较量，两人却发现了隐藏在这次挑战背后的更大秘密。

秦风（刘昊然饰）接到唐仁（王宝强饰）的邀请来纽约参加其与阿香的婚礼。壕气逼人的唐仁迎接秦风，极尽招摇。岂料婚礼是唐仁为巨额奖金而参加的世界名侦大赛，比赛的内容是寻找杀害唐人街教父七叔的孙子的凶手。受骗的秦风怒极欲走，却被纽约华人刑警陈英送来的讯息所吸引。七叔孙子的死法离奇，寻人上升为悬赏缉凶。名侦探们各显其能，鸡飞狗跳。

众人调查的同时另一起案件发生，作案手法极其相似。原本锁定的凶手竟有了不在场证明，秦风不禁对自己的推理产生了怀疑。第三起案件发生连环案件。秦风、唐仁二人再次披挂，摆脱各路纠缠，闹翻纽约，几欲接近真相。第四起，与凶手失之交臂，诡计呼之欲出。真凶伏法，动机令人不寒而栗。看似完美结案的背后却隐藏着另一个发人深省的谜题。